對二甲苯是芳烴產(chǎn)業(yè)鏈中最主要的產(chǎn)品之一,煤制芳烴技術(shù)開拓了芳烴生產(chǎn)的原料多元化路線。從生產(chǎn)成本競爭力角度分析,相對于甲醇和石腦油兩種原 料路線,以煤為起始原料的煤制芳烴路線在生產(chǎn)成本上更具有優(yōu)勢,且會隨著國際油價走高更為明顯。但值得注意的是,煤制芳烴路線工藝流程長、投資大,折舊及 固定成本較高,單純比較生產(chǎn)成本并不能真實反映不同原料路線生產(chǎn)對二甲苯的競爭力和盈利能力水平。
根據(jù)對二甲苯進(jìn)口完稅價格和布倫特原油價格的相關(guān)性,筆者擬合出不同原油價格水平下對應(yīng)的對二甲苯進(jìn)口完稅價格,并扣減國內(nèi)運(yùn)費(fèi)及中間商利潤,以此價格 作為我國西部地區(qū)煤制對二甲苯出廠價格。經(jīng)初步測算,在滿足稅前內(nèi)部收益率11%的條件下,可得出原油價格對應(yīng)的甲醇和煤炭最高承受價格。
當(dāng)國際原油價格80美元/桶時,擬合出的西部地區(qū)對二甲苯出廠價7895元/噸,能夠保證項目盈利的甲醇和煤炭最高可承受價格分別為2067元/噸和 115元/噸。國內(nèi)主要產(chǎn)煤區(qū)的原料煤價格大多高于此價格水平,煤制芳烴項目雖仍具有成本競爭優(yōu)勢,但項目的投資回收期較長,煤制芳烴項目較難獲得理想盈 利。
當(dāng)原油價格60美元/桶時,西部地區(qū)對二甲苯出廠價6235元/噸,能夠保證項目盈利的甲 醇最高可承受價格1564元/噸。而當(dāng)原油價格40美元/桶時,西部地區(qū)對二甲苯出廠價4575元/噸,能夠保證項目盈利的甲醇最高可承受價格1116元 /噸。這時候,煤制芳烴項目幾乎無利可圖。
那么在國際油價持續(xù)走低時,已經(jīng)上馬的煤制芳烴應(yīng)該采取怎樣的對策呢?筆者有以下建議:
1.核心技術(shù)應(yīng)落實大型工業(yè)化技術(shù)條件。
煤/甲醇制芳烴工藝流程中除甲醇制芳烴單元外,其它單元都具有成熟技術(shù)及多年工業(yè)運(yùn)行經(jīng)驗。華電集團(tuán)與清華大學(xué)合作開發(fā)的流化床甲醇制芳烴(FMTA) 技術(shù)是目前最具備工業(yè)化示范條件的甲醇制芳烴技術(shù),在工業(yè)化放大方面基本沒有顛覆性風(fēng)險。但煤制芳烴技術(shù)從中試規(guī)模向大型工業(yè)裝置邁進(jìn)的過程中,還需要解 決諸如反應(yīng)器放大、過程連續(xù)化、催化劑穩(wěn)定性和選擇性、反應(yīng)熱平衡及系統(tǒng)工程優(yōu)化等一系列問題,使其具有與傳統(tǒng)石油路線可比的芳烴大產(chǎn)能與高效率,真正實 現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
2.煤制芳烴技術(shù)與石腦油路線結(jié)合,提高綜合利用率。
根據(jù)相關(guān)資料,煤/甲醇制芳烴技術(shù)所得芳烴產(chǎn)品組成中的二甲苯含量要大于典型重整料的組分,從而減少了芳烴抽提、歧化、異構(gòu)化等單元的規(guī)模。同時,甲醇 芳構(gòu)化過程中還將副產(chǎn)大量氫氣及部分低碳烷烴,與石腦油路線結(jié)合將有效提高產(chǎn)品綜合利用效率。煤/甲醇制芳烴與石腦油芳烴聯(lián)合裝置結(jié)合的優(yōu)勢主要體現(xiàn)這幾 個方面:
一是有利于優(yōu)化對二甲苯原料。根據(jù)流化床甲醇制芳烴技術(shù)萬噸級中試裝置運(yùn)行數(shù)據(jù),液相 產(chǎn)品中芳烴(苯,甲苯,二甲苯與三甲苯)達(dá)95%以上,且芳烴組成中混二甲苯達(dá)到87.7%,是優(yōu)質(zhì)的對二甲苯原料。流化床甲醇制芳烴技術(shù)既可以作為現(xiàn)有 芳烴聯(lián)合裝置技改技術(shù),增產(chǎn)芳烴;也可應(yīng)用于新建芳烴聯(lián)合裝置,用簡單的結(jié)晶分離單元代替吸附分離單元,降低芳烴生產(chǎn)裝置的投資。
二是有效利用副產(chǎn)氫氣及低碳烴類產(chǎn)品。甲醇制芳烴裝置副產(chǎn)大量氫氣和部分低碳烴,氫氣可供芳烴聯(lián)合裝置中甲苯歧化、二甲苯異構(gòu)化單元消耗。通過增設(shè)芳構(gòu) 化反應(yīng)器將低碳烴轉(zhuǎn)化為芳烴,或?qū)⒌吞紵N就近供應(yīng)乙烯聯(lián)合裝置,以提高烯烴收率。通過與石腦油路線相結(jié)合,使甲醇制芳烴裝置副產(chǎn)的氫氣和低碳烴得到了更為 有效的利用途徑。
三是有利于促進(jìn)流化床甲醇制芳烴技術(shù)實現(xiàn)工業(yè)化轉(zhuǎn)化步伐。大型煤制芳烴項目投 資巨大,且受煤炭資源、水資源等多種制約因素影響,目前國內(nèi)煤制芳烴工業(yè)化項目進(jìn)展緩慢。與石腦油芳烴聯(lián)合裝置相結(jié)合、建設(shè)適當(dāng)規(guī)模的甲醇制芳烴裝置相對 易于實施,可積累的大量基礎(chǔ)數(shù)據(jù),為流化床甲醇制芳烴技術(shù)工業(yè)化放大提供更有針對性的工程經(jīng)驗,促進(jìn)煤/甲醇制芳烴路線實現(xiàn)工業(yè)轉(zhuǎn)化的進(jìn)程。
3.煤制芳烴與煤制乙二醇結(jié)合,增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)競爭力。
煤制芳烴項目的主要目標(biāo)產(chǎn)品對二甲苯為液體產(chǎn)品,冬季應(yīng)有防凍措施(對二甲苯凝點為13.2℃),按易燃有毒物品規(guī)定貯運(yùn),儲運(yùn)相對有難度。對苯二甲酸 是對二甲苯最主要的下游衍生物,也是生產(chǎn)聚酯的主要原料之一。隨著煤制乙二醇技術(shù)的成熟及商業(yè)化運(yùn)行,在我國中西部地區(qū)建設(shè)以煤為原料的乙二醇和對二甲苯 —精對苯二甲酸,進(jìn)而以這兩大原料生產(chǎn)聚酯,不僅可解決對二甲苯、乙二醇液體產(chǎn)品難儲運(yùn)的問題,還有利于促進(jìn)中西部地區(qū)聚酯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,有利于承接?xùn)|部紡 織產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移。
煤制芳烴與煤制乙二醇一體化聯(lián)合裝置的主要技術(shù)制約因素包括以下4方面:大型煤化 工技術(shù)、符合聚酯要求的煤制乙二醇技術(shù)、規(guī)?;募状贾品紵N技術(shù)和規(guī)模化的系統(tǒng)集成技術(shù)。而在我國,大型空分、氣化、變換、甲醇合成等大型煤化工技術(shù)已得 到廣泛應(yīng)用,合成氣制乙二醇已能成功應(yīng)用于聚酯行業(yè),規(guī)模化的系統(tǒng)集成技術(shù)在煤制天然氣、煤制烯烴和煤制油過程中已逐步完善,煤/甲醇制芳烴核心技術(shù)已基 本成熟??傊?,煤制芳烴與煤制乙二醇的一體化聯(lián)合裝置技術(shù)上有望實現(xiàn)可能。
綜上所述,在目前低油價情況下,煤制芳烴技術(shù)應(yīng)加強(qiáng)有關(guān)工業(yè)化放大方面的前期工作研究,或以適當(dāng)規(guī)模做起,與石腦油芳烴聯(lián)合裝置相結(jié)合,實現(xiàn)效益最大化,并為大型煤制芳烴工業(yè)化裝置積累經(jīng)驗。